JPS6229071A - 有機電解質電池 - Google Patents
有機電解質電池Info
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- JPS6229071A JPS6229071A JP60169215A JP16921585A JPS6229071A JP S6229071 A JPS6229071 A JP S6229071A JP 60169215 A JP60169215 A JP 60169215A JP 16921585 A JP16921585 A JP 16921585A JP S6229071 A JPS6229071 A JP S6229071A
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- JP
- Japan
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- organic electrolyte
- anode
- battery
- discharge
- lithium
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M6/00—Primary cells; Manufacture thereof
- H01M6/14—Cells with non-aqueous electrolyte
- H01M6/16—Cells with non-aqueous electrolyte with organic electrolyte
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔卒業上の利用分野〕
本発明は、陰極にｌｉを用いるとともに電解液に有機溶
媒を用いた有機電解質電池に関するものである。
媒を用いた有機電解質電池に関するものである。
本発明は、Ｌｉを主体とする陰極と陽極及び有機電解液
よりなる有機電解質電池において、陰極と陽極の間に、
上記有機電解液を保持する層状粉末物質と、イオンを透
過し得る微細孔を有するマイクロポーラスフィルムとを
介在させることにより、 放電進行に伴う内部抵抗の上昇を防止し、電池のもつ容
量の最後まで有効に使い得る有機電解質電池を提供しよ
うとするものである。
よりなる有機電解質電池において、陰極と陽極の間に、
上記有機電解液を保持する層状粉末物質と、イオンを透
過し得る微細孔を有するマイクロポーラスフィルムとを
介在させることにより、 放電進行に伴う内部抵抗の上昇を防止し、電池のもつ容
量の最後まで有効に使い得る有機電解質電池を提供しよ
うとするものである。
電気陰性度の大きい金属リチウムを負極活性物質として
使用した有機電解質電池は、上記金属リチウムの電極電
位が極めて低いので約３Ｖと高い電池電圧を示すこと、
金属リチウムの単位重量当りの電気容量が大きいので電
池のエネルギー密度が高いこと等、数々の優れた特性を
有する電池の一つとして知られている。したがって、近
年、長期信頬性を必要とする電子ウォッチやＩｃメモリ
のハフクアソプ電源としての用途が広がりつつある。
使用した有機電解質電池は、上記金属リチウムの電極電
位が極めて低いので約３Ｖと高い電池電圧を示すこと、
金属リチウムの単位重量当りの電気容量が大きいので電
池のエネルギー密度が高いこと等、数々の優れた特性を
有する電池の一つとして知られている。したがって、近
年、長期信頬性を必要とする電子ウォッチやＩｃメモリ
のハフクアソプ電源としての用途が広がりつつある。
上述の有機電解質電池は、一般に、第１０図に示すよう
に、陰極活性物質である金属リチウム（１０１）と、陽
極活性物質からなる陽極ベレット（ｌＯ２）をを機雷薄
液を含浸したセパレータ（１０３）を介して配置し、陰
極罐（１０４）及び陽極罐（１０５）により封罐するこ
とにより構成される。
に、陰極活性物質である金属リチウム（１０１）と、陽
極活性物質からなる陽極ベレット（ｌＯ２）をを機雷薄
液を含浸したセパレータ（１０３）を介して配置し、陰
極罐（１０４）及び陽極罐（１０５）により封罐するこ
とにより構成される。
ここで、上記有機電解液としては、プロピレンカーボネ
ート、■、２−ジメトキシエタン、γ−プチロラクトン
、テトラヒＦロフラン等の単独もしくは２種以上の混合
溶媒に電解質として過塩素酸リチウム（ＬｉＣｉ！Ｏ，
）やホウフッ化リチウム（ＬｉＢＦ４）等を溶解させた
ものが使用され、また、陽極ペレット（１０２）には、
フッ化カーボン（ＣＦ、）、二酸化マンガン（Ｍｎ０り
、酸化銅（Ｃｕｂ）、二硫化鉄（Ｆ ｅ Ｓ ２） ｌ
クロム酸銀（Ａ ｇ ＺＣｒ Ｏｓ） 、二硫化チタ
ン（ＴｔＳｚ）等をグラファイト等の電導補助材やテト
ラフロオルエチレン等のバインダーとともに混合したも
のが用いられる。
ート、■、２−ジメトキシエタン、γ−プチロラクトン
、テトラヒＦロフラン等の単独もしくは２種以上の混合
溶媒に電解質として過塩素酸リチウム（ＬｉＣｉ！Ｏ，
）やホウフッ化リチウム（ＬｉＢＦ４）等を溶解させた
ものが使用され、また、陽極ペレット（１０２）には、
フッ化カーボン（ＣＦ、）、二酸化マンガン（Ｍｎ０り
、酸化銅（Ｃｕｂ）、二硫化鉄（Ｆ ｅ Ｓ ２） ｌ
クロム酸銀（Ａ ｇ ＺＣｒ Ｏｓ） 、二硫化チタ
ン（ＴｔＳｚ）等をグラファイト等の電導補助材やテト
ラフロオルエチレン等のバインダーとともに混合したも
のが用いられる。
ところで、上記を機雷解質電池において、有機電解液の
重要な役割は、陰極である金属リチウム（１０１）と陽
極である陽極ベレノ） （１０２）間の良好なイオン電
導を与えることであり、したがって、従来、このイオン
電導を確保するとともに陰極・陽極間の電気的隔離を図
るためのセパレータ（１０３）としては、耐液性に優れ
保液特性に優れるポリプロピレン不織布が広く用いられ
ている。
重要な役割は、陰極である金属リチウム（１０１）と陽
極である陽極ベレノ） （１０２）間の良好なイオン電
導を与えることであり、したがって、従来、このイオン
電導を確保するとともに陰極・陽極間の電気的隔離を図
るためのセパレータ（１０３）としては、耐液性に優れ
保液特性に優れるポリプロピレン不織布が広く用いられ
ている。
しかしながら、このように構成される有機電解質電池に
おいては、電池の放電の進行とともに、内部抵抗が増加
するという欠点がある。これば、上記いずれの陽極活性
物質を用いた場合にも、放電の進行とともに放電生成物
質が陽極側に蓄積され、第１１図に示すように、陽極が
大きく膨潤して不織布からなるセパレータ（１，０３）
を圧縮し、このセパレータ（１０３）中に保持されてい
た電解液がしぼり出される結果となり、陰極と陽極間の
イオン電導が阻害されることによるものと考えられる。
おいては、電池の放電の進行とともに、内部抵抗が増加
するという欠点がある。これば、上記いずれの陽極活性
物質を用いた場合にも、放電の進行とともに放電生成物
質が陽極側に蓄積され、第１１図に示すように、陽極が
大きく膨潤して不織布からなるセパレータ（１，０３）
を圧縮し、このセパレータ（１０３）中に保持されてい
た電解液がしぼり出される結果となり、陰極と陽極間の
イオン電導が阻害されることによるものと考えられる。
このような内部抵抗の増加は、電池の有効利用の妨げに
なり、例えば放電後半もしくは末期に大きいパルス電流
をとると、高内部抵抗のために大きく電池電圧が下がり
、したがって、大電流パルスをとるような使用では、電
池の持つ容量が最後までを効に利用できないという事態
が発生している。
なり、例えば放電後半もしくは末期に大きいパルス電流
をとると、高内部抵抗のために大きく電池電圧が下がり
、したがって、大電流パルスをとるような使用では、電
池の持つ容量が最後までを効に利用できないという事態
が発生している。
上述のような不織布からなるセパレータは、良好なイオ
ン電導を確保するため陰極と陽極の間に充分な電解液を
保持するという役割と、陰極と陽極とが電池内部でショ
ートしないよう完全に隔離するという役割の２つの重要
な役割を兼ね備えた材料ではあるが、陽極の膨潤により
、放電が進行するにつれ保液性が損なわれるという欠点
がある。
ン電導を確保するため陰極と陽極の間に充分な電解液を
保持するという役割と、陰極と陽極とが電池内部でショ
ートしないよう完全に隔離するという役割の２つの重要
な役割を兼ね備えた材料ではあるが、陽極の膨潤により
、放電が進行するにつれ保液性が損なわれるという欠点
がある。
そこで本発明は、上述の従来の実情に鑑み提案されたも
のであって、放電に伴う内部抵抗の上昇が小さく、大電
流パルスをとるような使い方においても、電池の持つ容
量の最後まで有効に使い得る有機電解質電池を提供する
ことを目的とする。
のであって、放電に伴う内部抵抗の上昇が小さく、大電
流パルスをとるような使い方においても、電池の持つ容
量の最後まで有効に使い得る有機電解質電池を提供する
ことを目的とする。
本発明者は、有８！電解質電池におけるかかる内部抵抗
の上昇を改善せんものと長期に亘り鋭意研究の結果、電
解液を保持するという役割と、陰極と陽極を隔離すると
いう役割を、それぞれ２つの異なった材料に分担させる
ことにより、この問題を解決できるとの結論を得るに至
った。
の上昇を改善せんものと長期に亘り鋭意研究の結果、電
解液を保持するという役割と、陰極と陽極を隔離すると
いう役割を、それぞれ２つの異なった材料に分担させる
ことにより、この問題を解決できるとの結論を得るに至
った。
本発明は、このような知見に基づいて完成されたもので
あって、Ｌｉを主体とする陰極と陽極及び有機電解液よ
りなり、上記陰極と陽極の間に、上記有機電解液を保持
する層状粉末物質と、イオンを透過し得る微細孔を存す
るマイクロポーラスフィルムとを介在させたことを特徴
とするものである。
あって、Ｌｉを主体とする陰極と陽極及び有機電解液よ
りなり、上記陰極と陽極の間に、上記有機電解液を保持
する層状粉末物質と、イオンを透過し得る微細孔を存す
るマイクロポーラスフィルムとを介在させたことを特徴
とするものである。
すなわち、本発明の有機電解質電池は、例えば第１図に
示すように、陽極ベレ・ノド（１）を入れた陽極罐（２
）に、有機電解液を保持する層状粉末物質（３）とマイ
クロポーラスフィルム（４）とを介して金属リチウム（
５）を充填した陰極罐（６）を重ね合わせ、開口部をガ
スケット（７）を介して密封して構成されるものである
。
示すように、陽極ベレ・ノド（１）を入れた陽極罐（２
）に、有機電解液を保持する層状粉末物質（３）とマイ
クロポーラスフィルム（４）とを介して金属リチウム（
５）を充填した陰極罐（６）を重ね合わせ、開口部をガ
スケット（７）を介して密封して構成されるものである
。
上記層状粉末物質（３）は、第２図に拡大して示すよう
に、多数の粉末物質から構成され、粒子と粒子の間に空
隙を有する。したがって、上記有機電解液は、この粒子
と粒子の間の空隙に保持される。
に、多数の粉末物質から構成され、粒子と粒子の間に空
隙を有する。したがって、上記有機電解液は、この粒子
と粒子の間の空隙に保持される。
この層状粉末物質（３）の果たす役割は、有機電解液を
その粉末物質の粒子と粒子の間の空隙に保持することで
あるので、この電池の電解液である有機電解液に対して
耐液性のある粉末物質であれば使用可能である。また、
陰極である金属リチウム（５）ト陽極である陽極ペレッ
ト（１）との隔離は、後述のマイクロポーラスフィルム
が果たすので、上記粉末物質は必ずしも絶縁物である必
要はない。
その粉末物質の粒子と粒子の間の空隙に保持することで
あるので、この電池の電解液である有機電解液に対して
耐液性のある粉末物質であれば使用可能である。また、
陰極である金属リチウム（５）ト陽極である陽極ペレッ
ト（１）との隔離は、後述のマイクロポーラスフィルム
が果たすので、上記粉末物質は必ずしも絶縁物である必
要はない。
したがって、上記粉末物質としては、ニッケル粉末等の
金属粉末でも使用可能であり、さらには、絶縁物である
粉末無機物質やプラスチック粉末等、幅広い材料から選
択することができる。
金属粉末でも使用可能であり、さらには、絶縁物である
粉末無機物質やプラスチック粉末等、幅広い材料から選
択することができる。
あるいは、上記金属リチウム（５）にアルミニウムを押
しつけて貼り合わせ、リチウムとアルミニウムとを反応
させて粉末状のりチウム−アルミニウム合金を形成し、
このリチウム−アルミニウム合金を層状粉末物質として
もよい。このように、金属リチウム（５）にアルミニウ
ムを貼り合わせ、粉末状のリチウム−アルミニウム合金
を形成することにより、この金属リチウム（５）表面の
不活性化が防止され、内部抵抗の増加が一層抑制される
。
しつけて貼り合わせ、リチウムとアルミニウムとを反応
させて粉末状のりチウム−アルミニウム合金を形成し、
このリチウム−アルミニウム合金を層状粉末物質として
もよい。このように、金属リチウム（５）にアルミニウ
ムを貼り合わせ、粉末状のリチウム−アルミニウム合金
を形成することにより、この金属リチウム（５）表面の
不活性化が防止され、内部抵抗の増加が一層抑制される
。
上記層状粉末物質（３）の両極（金属リチウム（５）と
陽極ペレノ） （１））間の電気的ショートに対する隔
離能力は極めて悪いため、本発明においては、マイクロ
ポーラスフィルム（４）を併用することにより陰極と陽
極の完全な隔離をする。
陽極ペレノ） （１））間の電気的ショートに対する隔
離能力は極めて悪いため、本発明においては、マイクロ
ポーラスフィルム（４）を併用することにより陰極と陽
極の完全な隔離をする。
このマイクロポーラスフィルム（４〕 は、表面が平滑
な面を呈し、厚さも２０〜８０μｍと極めて薄く、保液
特性は悪いが、完全に陰極と陽極の隔離を果たす。また
、このマイクロポーラスフィルム（４）は、イオンを透
過しうる微細孔を有しているので、上記陰極と陽極間の
イオン電導を妨げることはない。かかるマイクロポーラ
スフィルム（４）としては、市販のものを使用すること
ができ、その−例として、ポリプラス千ツク社製、商品
名ジュラガード等が挙げられる。
な面を呈し、厚さも２０〜８０μｍと極めて薄く、保液
特性は悪いが、完全に陰極と陽極の隔離を果たす。また
、このマイクロポーラスフィルム（４）は、イオンを透
過しうる微細孔を有しているので、上記陰極と陽極間の
イオン電導を妨げることはない。かかるマイクロポーラ
スフィルム（４）としては、市販のものを使用すること
ができ、その−例として、ポリプラス千ツク社製、商品
名ジュラガード等が挙げられる。
本発明において、陽極ペレット（１）や有機電解液には
、通常この種の電池において用いられる陽極活性物質、
あるいは有機電解液が使用可能である。したがって、上
記陽極ペレット（１）には、フッ化カーボン（ＣＦＸ）
、二酸化マンガン（ＭｎＯ□）、酸化銅（Ｃｕｂ）、二
硫化鉄（ＦｅＳｚ）。
、通常この種の電池において用いられる陽極活性物質、
あるいは有機電解液が使用可能である。したがって、上
記陽極ペレット（１）には、フッ化カーボン（ＣＦＸ）
、二酸化マンガン（ＭｎＯ□）、酸化銅（Ｃｕｂ）、二
硫化鉄（ＦｅＳｚ）。
クロム酸銀（Ａｇ２Ｃｒ○４）、二硫化チタン（Ｔ ｉ
Ｓ ２）等をグラファイト等の電導補助材やテトラフ
ロオルエチレン等のバインダーとともに混合したもの等
が使用される。また、上記有機電解？（ｌには、プロピ
レンカーボネート、１．２−ジメトキシエタン、Ｔ−ブ
チロラクトン、テトラヒドロフラン、１．３−ジオキソ
ラン等の単独もしくは２種以上の混合溶媒に電解質とし
て過塩素酸リチウム（ＬｉＣ１０４）やホウフッ化リチ
ウム（ＬｉＢＦ４）等を溶解させたもの等が使用される
。
Ｓ ２）等をグラファイト等の電導補助材やテトラフ
ロオルエチレン等のバインダーとともに混合したもの等
が使用される。また、上記有機電解？（ｌには、プロピ
レンカーボネート、１．２−ジメトキシエタン、Ｔ−ブ
チロラクトン、テトラヒドロフラン、１．３−ジオキソ
ラン等の単独もしくは２種以上の混合溶媒に電解質とし
て過塩素酸リチウム（ＬｉＣ１０４）やホウフッ化リチ
ウム（ＬｉＢＦ４）等を溶解させたもの等が使用される
。
陰極と陽極間のイオン電導を与える有機電解液は、これ
ら陰極と陽極の間に介在される層状粉末物質（３）の粒
子と粒子の間の空隙に保持される。
ら陰極と陽極の間に介在される層状粉末物質（３）の粒
子と粒子の間の空隙に保持される。
この層状粉末物質（３）においては、第３図に示すよう
に放電の進行に伴い陽極ベレ７）（１）が膨潤しても、
保持される有機電解液が不織布の場合のようにしぼり出
されることはなく、放電末期においてもこの層状粉末物
質（３）中には充分な有機電解液が保持される。
に放電の進行に伴い陽極ベレ７）（１）が膨潤しても、
保持される有機電解液が不織布の場合のようにしぼり出
されることはなく、放電末期においてもこの層状粉末物
質（３）中には充分な有機電解液が保持される。
一方、マイクロポーラスフィルム（４）を併用すること
で、陰極と陽極の完全な隔離が図られる。
で、陰極と陽極の完全な隔離が図られる。
このとき、上記マイクロポーラスフィルム（４）は、イ
オンを透過しうる微細孔を有するので、陰極。
オンを透過しうる微細孔を有するので、陰極。
陽極間のイオン電導は円滑に行われる。
以下、本発明の具体的な実施例について説明するが、本
発明がこれら実施例に限定されるものではない。
発明がこれら実施例に限定されるものではない。
実施例１゜
市販の電解二酸化マンガンを３００℃で約５時間熱処理
したちの８８．９重量部に、９．３重量部のグラファイ
トを加え、さらに１．８重量部のテトラフルオロエチレ
ン（テフロン）をバインダとして加えて陽極ミックスと
し、これを直径１５．５ｍｍ。
したちの８８．９重量部に、９．３重量部のグラファイ
トを加え、さらに１．８重量部のテトラフルオロエチレ
ン（テフロン）をバインダとして加えて陽極ミックスと
し、これを直径１５．５ｍｍ。
重量０．６５５ ｇに加工し、陽極ペレットを作製した
。
。
次に、厚さ０．４０１蓋のリチウム箔を直径１５．５１
ｍに打ち抜き、陰極罐（アノードカップ）に貼り付け、
さらにこのリチウム箔上を粒径約２〜５μｍのニッケル
金属粉末の層（厚さ約５０μｍ）で覆った。このニッケ
ル金属粉末層には、第４図に１５００倍の拡大写真を示
すように、粒子と粒子の空隙が観察された。
ｍに打ち抜き、陰極罐（アノードカップ）に貼り付け、
さらにこのリチウム箔上を粒径約２〜５μｍのニッケル
金属粉末の層（厚さ約５０μｍ）で覆った。このニッケ
ル金属粉末層には、第４図に１５００倍の拡大写真を示
すように、粒子と粒子の空隙が観察された。
さらに、このニッケル金属粉末層の上に、厚さ２５μｍ
のマイクロポーラスフィルム（ポリプラスチック社製、
商品名ジュラガード２５００）を重ね、プラスチックの
ガスケットをはめ込み、電解液としてＩ Ｍｏｌ／ Ａ
のＬｉＣβ０４を溶解したプロピレンカーボネートを注
入した。
のマイクロポーラスフィルム（ポリプラスチック社製、
商品名ジュラガード２５００）を重ね、プラスチックの
ガスケットをはめ込み、電解液としてＩ Ｍｏｌ／ Ａ
のＬｉＣβ０４を溶解したプロピレンカーボネートを注
入した。
最後に、先の陽極ペレットを入れ、陰極罐（カソードカ
ップ）をかぶせ、シールして第１図に示すような直径２
０１ｍ、高さ２．５ ｍｍの有機電解質電池を組み立て
、実施例１とした。
ップ）をかぶせ、シールして第１図に示すような直径２
０１ｍ、高さ２．５ ｍｍの有機電解質電池を組み立て
、実施例１とした。
一方、陰極罐にリチウム箔を貼り付けた後、このリチウ
ム箔上に厚さ３００μｍのポリプロピレン不織布をセパ
レータとして置き、プラスチックのガスケットをはめ込
み、実施例１と同様の方法により有機電解質電池を組み
立て、比較例１とした。
ム箔上に厚さ３００μｍのポリプロピレン不織布をセパ
レータとして置き、プラスチックのガスケットをはめ込
み、実施例１と同様の方法により有機電解質電池を組み
立て、比較例１とした。
これら有機電解質電池について、■、５にΩの連続放電
をして、その放電特性と内部抵抗の変化を調べた。結果
を第５図および第６図に示す。
をして、その放電特性と内部抵抗の変化を調べた。結果
を第５図および第６図に示す。
この第５図から、比較例１の電池にあっては、電池の内
部抵抗の上昇が大きいのに対して、実施例１の電池では
、内部抵抗の変化が極めて小さく、放電末期においても
低い値に抑えられることがわかる。また、第６図より明
らかなように、実施例１の電池では、比較例１の電池に
比べて放電特性においても遜色はなく、放電容量の若干
の増加が認められた。
部抵抗の上昇が大きいのに対して、実施例１の電池では
、内部抵抗の変化が極めて小さく、放電末期においても
低い値に抑えられることがわかる。また、第６図より明
らかなように、実施例１の電池では、比較例１の電池に
比べて放電特性においても遜色はなく、放電容量の若干
の増加が認められた。
実施例２゜
厚さ０．４龍のリチウム箔を直径１５．５鰭に打ち抜き
、陰極罐（アノードカップ）に貼り付け、さらにこのリ
チウム箔上に、厚さ０．５１のアルミニウム箔を同じ直
径に打ち抜いて押しっけ貼り合わせた。
、陰極罐（アノードカップ）に貼り付け、さらにこのリ
チウム箔上に、厚さ０．５１のアルミニウム箔を同じ直
径に打ち抜いて押しっけ貼り合わせた。
その上に、厚さ２５μｍのマイクロポーラスフィルム（
ポリプラスチック社製、商品名ジュラガード２５００）
を２枚重ね、プラスチックのガスケットをはめ込み、あ
とは実施例１と同様な方法で有機電解質電池を組み立て
、実施例２とした。
ポリプラスチック社製、商品名ジュラガード２５００）
を２枚重ね、プラスチックのガスケットをはめ込み、あ
とは実施例１と同様な方法で有機電解質電池を組み立て
、実施例２とした。
本実施例のように、リチウムとアルミニウムとを押しつ
げて貼り合わせると、これらリチウムとアルミニウムと
が反応して粉末状のリチウム−アルミニウム合金が生成
し、残存するリチウム上に層状粉末物質を形成する。実
際、本実施例の電池のいくつかを解体して調べてみると
、約３・０〜４０μｍの厚さの層状のりチウム−アルミ
ニウム合金粉末体がリチウムとマイクロポーラスフィル
ムとの間に形成され、本実施例における電池の構造も実
施例１と同じく第１図で示されるようなものであった。
げて貼り合わせると、これらリチウムとアルミニウムと
が反応して粉末状のリチウム−アルミニウム合金が生成
し、残存するリチウム上に層状粉末物質を形成する。実
際、本実施例の電池のいくつかを解体して調べてみると
、約３・０〜４０μｍの厚さの層状のりチウム−アルミ
ニウム合金粉末体がリチウムとマイクロポーラスフィル
ムとの間に形成され、本実施例における電池の構造も実
施例１と同じく第１図で示されるようなものであった。
第７図は、本実施例でリチウムとマイクロポーラスフィ
ルムとの間に形成されたりチウム−アルミニウム合金粉
末層の１５００倍の拡大写真で、粒子と粒子の間の空隙
が観察され、電解液がこの空隙に保持されることがわか
る。
ルムとの間に形成されたりチウム−アルミニウム合金粉
末層の１５００倍の拡大写真で、粒子と粒子の間の空隙
が観察され、電解液がこの空隙に保持されることがわか
る。
この実施例２も、放電テストの結果、実施例１と同様に
、放電に伴う内部抵抗の上昇の極めて少ないものであっ
た。
、放電に伴う内部抵抗の上昇の極めて少ないものであっ
た。
実施例３゜
市販の二硫化鉄（ＦｅＳｚ）８８．９重量部に、９゜３
重量部のグラファイトを加え、さらに１．８重量部のテ
トラフルオロエチレン（テフロ刈をバインダとして加え
て陽極ミックスとし、これを直径６．７１ｍ、重量０．
１．３０ ｇに加工し、陽極ぺ１／・ノドを作製した。
重量部のグラファイトを加え、さらに１．８重量部のテ
トラフルオロエチレン（テフロ刈をバインダとして加え
て陽極ミックスとし、これを直径６．７１ｍ、重量０．
１．３０ ｇに加工し、陽極ぺ１／・ノドを作製した。
次に、厚さｌ ｙｒｍのリチウム箔を直径５．７ ａｍ
に打ち抜き、陰極罐（アノードカップ）に貼り付け、さ
らにこのリチウム箔上に厚さ０．０１５ｕのアルミニウ
ム箔を同じ直径に打ち抜いて押し付け、貼り合わせた。
に打ち抜き、陰極罐（アノードカップ）に貼り付け、さ
らにこのリチウム箔上に厚さ０．０１５ｕのアルミニウ
ム箔を同じ直径に打ち抜いて押し付け、貼り合わせた。
その上に厚さ２５μｍのマイクロポーラスフィルム（ポ
リプラスチック社製、ジュラガード２５００）を２枚重
ね、プラスチックのガスケットをはめ込み、実施例１で
使用したのと同じ組成の電解液を入れ、さらに先の陽極
ペレットを入れて陰極罐（カソードカップ）をかぶせ、
シールして直径９゜５０龍、高さ２．７０ ｍｍの有機
電解質電池を組み立て実施例３とした。
リプラスチック社製、ジュラガード２５００）を２枚重
ね、プラスチックのガスケットをはめ込み、実施例１で
使用したのと同じ組成の電解液を入れ、さらに先の陽極
ペレットを入れて陰極罐（カソードカップ）をかぶせ、
シールして直径９゜５０龍、高さ２．７０ ｍｍの有機
電解質電池を組み立て実施例３とした。
本実施例においても、実施例２と同じ（、いくつかを解
体して調べてみると、約３０〜４０μｍの厚さでリチウ
ムとマイクロポーラスフィルムの間にリチウム−アルミ
ニウム合金粉末体が形成され、電池構造は第１図で示さ
れるものであった。
体して調べてみると、約３０〜４０μｍの厚さでリチウ
ムとマイクロポーラスフィルムの間にリチウム−アルミ
ニウム合金粉末体が形成され、電池構造は第１図で示さ
れるものであった。
一方、陰極罐にリチウム箔を貼り付けた後、このリチウ
ム箔上に厚さ２００μｍのポリプロピレン不織布をセパ
レータとして置き、プラスチックのガスケットをはめ込
み、実施例３と同様の方法により直径９．５０ｍｍ、高
さ２．７０鶴の有機電解質電池を組み立て、比較例３と
した。
ム箔上に厚さ２００μｍのポリプロピレン不織布をセパ
レータとして置き、プラスチックのガスケットをはめ込
み、実施例３と同様の方法により直径９．５０ｍｍ、高
さ２．７０鶴の有機電解質電池を組み立て、比較例３と
した。
これら有機電解質電池について、３にΩの連続放電をし
て、その放電特性と内部抵抗の変化を調べた。結果を第
８図および第９図に示す。
て、その放電特性と内部抵抗の変化を調べた。結果を第
８図および第９図に示す。
この第８図より、本発明はｌ、ｉ／Ｆｅ５ｚ システム
の電池においても有効で、比較例３に較べて実施例３は
内部抵抗の放電に伴う変化が著しく小さいことがわかる
。また、第９図より、実施例３の電池ば、放電特性にお
いても比較例３と同等以上の特性を示すことがわかる。
の電池においても有効で、比較例３に較べて実施例３は
内部抵抗の放電に伴う変化が著しく小さいことがわかる
。また、第９図より、実施例３の電池ば、放電特性にお
いても比較例３と同等以上の特性を示すことがわかる。
以上、本発明の具体的実施例として、陽極活性物質に二
酸化マンガンおよび二硫化鉄を使用した電池について述
べたが、これに限らず、すべての有機電解質電池におい
てその効果は期待されるものである。
酸化マンガンおよび二硫化鉄を使用した電池について述
べたが、これに限らず、すべての有機電解質電池におい
てその効果は期待されるものである。
以上の説明からも明らかなように、本発明においては、
有機電解質電池の電解液を、陰極と陽極の間に介在せし
めた層状粉末物質の粒子と粒子の間の空隙に保持させて
いる。この層状粉末物質は、陽極が膨潤しても押しつぶ
されることはなく、その電解液保持能力は変わらないの
で、放電の進行に伴う内部抵抗の上昇が抑えられる。一
方、陰極と陽極間の隔離はマイクロポーラスフィルムに
よって行っている。このマイクロポーラスフィルムは、
電気的ショートに対する隔離能力に優れ、また、イオン
を透過しうる微細孔を有しているので、陰極と陽極間の
イオン電導を妨げることはない。
有機電解質電池の電解液を、陰極と陽極の間に介在せし
めた層状粉末物質の粒子と粒子の間の空隙に保持させて
いる。この層状粉末物質は、陽極が膨潤しても押しつぶ
されることはなく、その電解液保持能力は変わらないの
で、放電の進行に伴う内部抵抗の上昇が抑えられる。一
方、陰極と陽極間の隔離はマイクロポーラスフィルムに
よって行っている。このマイクロポーラスフィルムは、
電気的ショートに対する隔離能力に優れ、また、イオン
を透過しうる微細孔を有しているので、陰極と陽極間の
イオン電導を妨げることはない。
したがって、本発明によれば、優れた放電特性を示すと
ともに、放電に伴う内部抵抗の上昇が小さく、大電流パ
ルスをとるような使用においても電池の持つ容量の最後
まで有効に使うことが可能なを機雷解質電池を提供する
ことができる。
ともに、放電に伴う内部抵抗の上昇が小さく、大電流パ
ルスをとるような使用においても電池の持つ容量の最後
まで有効に使うことが可能なを機雷解質電池を提供する
ことができる。
第１図は本発明を適用した有機電解質電池の一例を示す
断面図であり、第２図はその層状粉末物質近傍を拡大し
て示す要部拡大断面図である。 第３図は本発明の有機電解質電池において陽極が膨潤し
た状態を示す断面図である。 第４図は本発明の一実施例において層状粉末物質として
使用されるニッケル金属粉末層を１５００倍に拡大して
示す写真である。 第５図は本発明の一実施例における内部抵抗の変化を比
較例と較べて示す特性図であり、第６図は放電特性を比
較例と較べて示す特性図である。 第７図はリチウムにアルミニウムを貼り付けたときに形
成されるリチウム−アルミニウム合金粉末体を１５００
倍に拡大して示す写真である。 第８図は本発明の他の実施例における内部抵抗の変化を
比較例と較べて示す特性図であり、第９図は放電特性を
比較例と較べて示す特性図である。 第１０図は従来の有機電解質電池の構造を示す断面図で
あり、第１１図は従来の有機電解質電池において陽極が
膨潤した状態を示す断面図である。 ｌ・・・陽極ペレット（陽極） ３・・・層状粉末物質 ４・・・マイクロポーラスフィルム ５・・・金属リチウム（陰極） 特許出願人 ソニー・エバレディ株式会社代理人 弁
理士 小泡 晃 同 円柱 榮− 第１図 第２図 第４ｇ 第７図 第１１図
断面図であり、第２図はその層状粉末物質近傍を拡大し
て示す要部拡大断面図である。 第３図は本発明の有機電解質電池において陽極が膨潤し
た状態を示す断面図である。 第４図は本発明の一実施例において層状粉末物質として
使用されるニッケル金属粉末層を１５００倍に拡大して
示す写真である。 第５図は本発明の一実施例における内部抵抗の変化を比
較例と較べて示す特性図であり、第６図は放電特性を比
較例と較べて示す特性図である。 第７図はリチウムにアルミニウムを貼り付けたときに形
成されるリチウム−アルミニウム合金粉末体を１５００
倍に拡大して示す写真である。 第８図は本発明の他の実施例における内部抵抗の変化を
比較例と較べて示す特性図であり、第９図は放電特性を
比較例と較べて示す特性図である。 第１０図は従来の有機電解質電池の構造を示す断面図で
あり、第１１図は従来の有機電解質電池において陽極が
膨潤した状態を示す断面図である。 ｌ・・・陽極ペレット（陽極） ３・・・層状粉末物質 ４・・・マイクロポーラスフィルム ５・・・金属リチウム（陰極） 特許出願人 ソニー・エバレディ株式会社代理人 弁
理士 小泡 晃 同 円柱 榮− 第１図 第２図 第４ｇ 第７図 第１１図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 Ｌｉを主体とする陰極と陽極及び有機電解液よりなり、 上記陰極と陽極の間に、上記有機電解液を保持する層状
粉末物質と、イオンを透過し得る微細孔を有するマイク
ロポーラスフィルムとを介在させたことを特徴とする有
機電解質電池。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60169215A JPH0719609B2 (ja) | 1985-07-31 | 1985-07-31 | 有機電解質電池 |
| DE8686110537T DE3661491D1 (en) | 1985-07-31 | 1986-07-30 | Organic electrolyte cell |
| EP86110537A EP0211394B1 (en) | 1985-07-31 | 1986-07-30 | Organic electrolyte cell |
| US06/891,152 US4687716A (en) | 1985-07-31 | 1986-07-31 | Organic electrolyte cell |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60169215A JPH0719609B2 (ja) | 1985-07-31 | 1985-07-31 | 有機電解質電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6229071A true JPS6229071A (ja) | 1987-02-07 |
| JPH0719609B2 JPH0719609B2 (ja) | 1995-03-06 |
Family
ID=15882341
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60169215A Expired - Lifetime JPH0719609B2 (ja) | 1985-07-31 | 1985-07-31 | 有機電解質電池 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4687716A (ja) |
| EP (1) | EP0211394B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0719609B2 (ja) |
| DE (1) | DE3661491D1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007227221A (ja) * | 2006-02-24 | 2007-09-06 | Sony Corp | リチウム／二硫化鉄一次電池 |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0196017B1 (en) * | 1985-03-22 | 1993-06-09 | Sony Eveready Inc. | Organic electrolyte cell |
| US5147739A (en) * | 1990-08-01 | 1992-09-15 | Honeywell Inc. | High energy electrochemical cell having composite solid-state anode |
| US5284721A (en) * | 1990-08-01 | 1994-02-08 | Alliant Techsystems Inc. | High energy electrochemical cell employing solid-state anode |
| CA2110097C (en) * | 1992-11-30 | 2002-07-09 | Soichiro Kawakami | Secondary battery |
| US6403261B2 (en) * | 1996-07-31 | 2002-06-11 | Valentin Nikolaevich Mitkin | Carbon-containing material and a method of making porous electrodes for chemical sources of electric current |
| US5811206A (en) * | 1997-10-31 | 1998-09-22 | Medtronic, Inc. | Feedthrough pin insulator, assembly and method for electrochemical cell |
| US6849360B2 (en) | 2002-06-05 | 2005-02-01 | Eveready Battery Company, Inc. | Nonaqueous electrochemical cell with improved energy density |
| US20040053136A1 (en) * | 2002-09-13 | 2004-03-18 | Bauman William C. | Lithium carbide composition, cathode, battery and process |
| RU2448392C2 (ru) * | 2009-11-25 | 2012-04-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Рязанский государственный радиотехнический университет | Источник постоянного тока |
| CN111033816B (zh) * | 2017-08-28 | 2022-09-13 | 株式会社村田制作所 | 非水电解液电池和通信设备 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3904432A (en) * | 1972-04-19 | 1975-09-09 | Mallory & Co Inc P R | Metal permanganate and metal periodate organic electrolyte cells |
| FR2414253A1 (fr) * | 1978-01-10 | 1979-08-03 | Accumulateurs Fixes | Generateur electrochimique a electrolyte non aqueux a conservation amelioree |
| FR2442515A1 (fr) * | 1978-11-22 | 1980-06-20 | Accumulateurs Fixes | Matiere active positive solide pour generateurs electrochimiques de grande energie specifique |
| JPS56103864A (en) * | 1980-01-21 | 1981-08-19 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Battery |
| JPS57154772A (en) * | 1981-03-19 | 1982-09-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Nonaqueous electrolyte cell |
| JPS57189463A (en) * | 1981-05-15 | 1982-11-20 | Hitachi Maxell Ltd | Organic electrolyte battery |
-
1985
- 1985-07-31 JP JP60169215A patent/JPH0719609B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1986
- 1986-07-30 EP EP86110537A patent/EP0211394B1/en not_active Expired
- 1986-07-30 DE DE8686110537T patent/DE3661491D1/de not_active Expired
- 1986-07-31 US US06/891,152 patent/US4687716A/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007227221A (ja) * | 2006-02-24 | 2007-09-06 | Sony Corp | リチウム／二硫化鉄一次電池 |
| JP4539584B2 (ja) * | 2006-02-24 | 2010-09-08 | ソニー株式会社 | リチウム／二硫化鉄一次電池 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4687716A (en) | 1987-08-18 |
| EP0211394A1 (en) | 1987-02-25 |
| EP0211394B1 (en) | 1988-12-21 |
| DE3661491D1 (en) | 1989-01-26 |
| JPH0719609B2 (ja) | 1995-03-06 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |